ACE框架在网络游戏服务器中的设计与应用
总结游戏方案框架
总结游戏方案框架引言游戏方案框架是指在游戏开发中，将游戏的各个模块和功能进行整合和规划的一种方法。
通过合理使用游戏方案框架，可以提高游戏的开发效率、降低维护成本，并且能够更好地满足游戏的需求。
本文将对游戏方案框架进行总结和分析，以提供游戏开发者在项目中使用的参考。
游戏方案框架的定义和作用游戏方案框架是一种将游戏的各个模块和功能进行组织、管理和调度的方法。
它可以规范游戏开发的流程，提供开发人员之间的协作和沟通，同时也使得游戏代码的维护更加便捷。
游戏方案框架的主要作用包括：1.游戏模块划分：根据游戏的需求和逻辑，将游戏划分为不同的模块，比如场景管理、角色控制、碰撞检测等。
这样可以使得游戏的代码更加清晰和易于理解。
2.模块间的通信：游戏中的各个模块之间需要进行信息的传递和交互，游戏方案框架可以提供统一的接口和机制来管理这些通信过程，避免模块之间的耦合。
3.功能组件的复用：游戏开发过程中，会有一些常用的功能组件，比如动画播放、音效管理等。
游戏方案框架可以提供这些组件的封装和复用，避免重复编写相似的代码。
4.项目的扩展和维护：游戏方案框架可以提供灵活的项目扩展能力，使得项目可以方便地进行功能的添加和修改。
同时，它也能够简化项目的维护工作，提高代码的可维护性。
常见的游戏方案框架ECS框架ECS（Entity-Component-System）是一种常见的游戏方案框架，它的核心思想是将游戏对象（entity）分解为多个不同的组件（component），然后通过系统（system）来处理这些组件。
ECS框架具有以下特点：•分离关注点：ECS框架将游戏对象的行为逻辑与其数据分离，使得代码更加清晰和易于维护。
•高度可扩展：通过添加和组合不同的组件和系统，可以方便地扩展游戏的功能。
•并行处理：ECS框架可以通过并行处理来提高游戏的性能，使得游戏能够处理更多的对象和事件。
MVC框架MVC（Model-View-Controller）是一种常用的软件设计模式，也可以应用在游戏开发中。
百万用户同时在线游戏服务器架构实现
百万用户在线网络游戏服务器架构实现一、前言事实上100万游戏服务器，在面对大量用户访问、高并发请求方面，基本的解决方案集中在这样几个环节：使用高性能的服务器、高效率的编程语言、高性能的数据库、还有高性能的架构模型。
但是除了这几个方面，还没法根本解决面临的高负载和高并发问题。
当然用户不断地追求更高的机器性能，而升级单一的服务器系统，往往造成过高的投入和维护成本，性价比大大低于预期。
同时全天候的可用性的要求也不能满足要求，如果服务器出现故障则该项服务肯定会终止。
所以单独追求高性能的服务器不能满足要求，目前基本的解决方案是使用集群技术做负载均衡，可以把整体性能不高的服务器做成高可扩展性，高可用性，高性能的，满足目前的要求。
目前解决客户端和服务器进行底层通讯的交互的双向I/O模型的服务器的成熟方案。
1.windows下，比较成熟的技术是采用IOCP,完成端口的服务器模型。
2.Linux下，比较成熟的技术是采用Epoll服务器模型, Linux 2.6内核中提供的System Epoll为我们提供了一套完美的解决方案。
目前如上服务器模型是完全可以达到5K到20K的同时在线量的。
但5K这样的数值离百万这样的数值实在相差太大了，所以，百万人的同时在线是单台服务器肯定无法实现的。
而且目前几个比较成熟的开发框架，比如ICE,ACE等。
这样，当采用一种新的通信技术来实现通信底层时，框架本身就不用做任何修改了（或修改很少）,而功能很容易实现，性能达到最优。
目前采用的ace框架个不错的选择方案,可以不受操作系统的影响，移植比较方便。
对于数据库选择可有许多成熟的方案，目前大多数选择的mysql Master/slave模式，以及oracle RAC方案。
基本可以满足目前的要求，但具体的瓶颈不是在数据库本身，应该还是硬件磁盘I/O的影响更大些。
建议使用盘阵。
这有其他成熟的方案，比如采用NAS解决分布数据存储。
其实最为关键的是服务器的架构和实现，数据流量的负载均衡，体系的安全性，关键影响度，共享数据的处理等等多个方面对100万用户的数据处理有影响，所以都要全面的考虑。
ACE学习笔记
ACE学习笔记：ACE概览：ACE三层结构：OS适配层，C++包装层，框架组件层OS适配层是对OS底层API的初步封装，实现操作系统之间的可移植性；Note: 代表类ACE_OSC++包装层是ACE工具包最大的一个工具类，用于构建高度可移植性和类型安全的C++应用。
Note: 代表类ACE_SOCK_Dgram等框架组件类是ACE的高级开发模块，用于通讯软件的开发和设计阶段。
Note: 代表类ACE_Reactor等ACE实现目的：同步和并发：进程间通信：BSD sock分为三类：一类是管道pipe()；第二类是系统IPC（信号，消息队列，共享内存）；第三类是socket；管道：1.普通管道pipe, 通常有种限制,一是半双工,只能单向传输;二是只能在父子或者兄弟进程间使用. 2.流管道s_pipe: 去除了第一种限制,可以双向传输. 3)命名管道:name_pipe, 去除了第二种限制,可以在许多并不相关的进程之间进行通讯.系统IPC：Socket：UDP通信（ACE_SOCK_Dgram类），TCP通信（ACE_SOCK_Stream类），ACE多点传送，ACE广播通信ACE_SOCK_Acceptor被动接受连接类，相当于封装了流式套接字bind(), listen()和accept()方法；ACE_SOCK_Connector主动连接类，相当于封装了流式套接字的bind()和connect()方法。
ACE_SOCK_Dgram类，封装了数据包套接字方法，可以直接使用ACE_SOCK_Dgram：：recv()和ACE_SOCK_Dgram：：send()方法族并通过远端地址inet_addr_来进行数据传输。
内存管理组件：ACE的内存管理，由包装类中的freelist()来进行闲散内存块的管理，用户使用完用free()方法释放，但此时并不还给OS，用户调用remove()方法时，才还给OS。
ACE操作手册
ACE使用手册南京华苏科技股份有限公司2015.12.14文档信息目录一. 前言 (5)1.1使用步骤 (5)1.2系统说明 (5)二. 功能菜单入口说明 (6)三. 网络操作 (7)3.1网络菜单栏 (7)3.2建立网络 (8)3.2.1建立网络流程 (8)3.2.2建立GSM网络 (8)3.2.3建立LTE网络 (9)3.3保存网络 (11)3.4关闭网络 (11)3.5打开网络 (12)3.6网络另存 (12)3.7退出系统 (12)四. 导入数据 (13)4.1数据菜单栏 (13)4.2建立模型 (13)4.2.1建立GSM模型 (13)4.2.2建立LTE模型 (14)4.3导入切换数据 (15)五. 地图操作 (16)5.1工具菜单栏 (16)5.2上步缩放与下步缩放 (16)5.3加载区域 (16)5.4保存区域 (17)5.5鼠标指针 (18)5.6查找小区 (18)5.7小区套索 (19)5.8地图漫游 (19)5.9放大地图与缩小地图 (19)5.10显示全网 (19)5.11测量距离 (19)5.12显示图例 (20)5.13放大小区与缩小小区 (20)5.14取消圈选 (21)5.15选择全部 (21)5.16网络报告 (21)5.17地图比例 (22)六. 网络优化操作 (22)6.1网络优化菜单栏 (22)6.2参数核查 (22)6.2.1参数核查流程 (22)6.2.2优化步骤 (23)6.3LTE邻区优化 (25)6.3.1邻区优化流程 (25)6.3.2优化步骤 (25)七. 系统操作 (31)7.1系统菜单栏 (31)7.2图层显示 (32)7.3计算显示 (32)7.4系统属性 (32)八. 小区右键功能 (33)8.1查看小区切换 (33)8.2查看小区属性 (34)8.3查看小区级频点复用 (35)一.前言ACE是一款LTE网络优化软件，其功能包括：参数核查、PCI优化、RF优化、LTE弱覆盖分析和评估。
ACE详细说明和使用指南
ACE详细说明和使用指南ACE详细说明和使用指南1.简介- ACE是一款强大的开发工具，用于快速开发高性能的网络应用程序。
- 它提供了一系列功能丰富的库和工具，包括网络通信、多线程、日志记录等功能。
- 本文档将详细介绍ACE的功能和使用方法，帮助开发人员快速上手。
2.安装ACE- ACE的安装包，并解压到指定目录。
- 运行安装脚本，并按照提示完成安装。
- 配置系统环境变量，将ACE的库路径添加到编译器的搜索路径中。
3.ACE核心组件3.1 网络通信- ACE提供了丰富的网络通信功能，包括TCP和UDP协议的支持。
- 开发人员可以通过ACE提供的套接字类进行网络通信的编程。
- ACE还提供了高级的网络编程模式，如多路复用和异步事件处理。
3.2 多线程- ACE提供了多线程编程的支持，简化了多线程的开发过程。
- 开发人员可以使用ACE提供的互斥锁和条件变量等工具实现线程同步和通信。
- ACE还提供了线程池和任务调度器等工具，方便开发人员管理和调度线程。
3.3 日志记录- ACE提供了简单易用的日志记录工具，方便开发人员进行调试和故障排查。
- 开发人员可以使用ACE提供的日志接口输出日志信息，可以设置日志级别和输出格式。
- ACE的日志功能还支持日志滚动和异步输出等高级特性。
4.使用示例4.1 网络通信示例- 示例代码：使用ACE实现一个简单的TCP服务器和客户端程序。
- 首先创建一个服务器类和一个客户端类，分别实现服务器和客户端的逻辑。
- 在服务器类中，通过ACE的套接字类创建一个监听套接字，并处理客户端的连接请求。
- 在客户端类中，通过ACE的套接字类创建一个套接字，并连接到服务器。
- 通过发送和接收数据来实现服务器和客户端之间的通信。
4.2 多线程示例- 示例代码：使用ACE实现一个多线程的计算程序。
- 首先创建一个线程池，并设置线程数和任务队列大小。
- 然后创建多个任务，每个任务代表一个需要计算的任务。
ACE技术内幕：深入解析ACE架构设计与实现原理
目录1引言......................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1背景......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2目的......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.3范围......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.4引用文件................................................................................. 错误！未定义书签。
1.5术语和定义............................................................................. 错误！未定义书签。
2产品架构描述......................................................................................... 错误！未定义书签。
2.1IMS架构................................................................................. 错误！未定义书签。
ACE_弹幕射击游戏设计与开发
5.脚本引擎：设计游戏剧情，添加剧情对话等脚本功能的引擎。
3)弹幕游戏设计
利用设计的引擎及其他工具，完成一个优秀的弹幕射击游戏。主要包括设计游戏界面，设计控制方式，设计场景关卡，设计剧情对话，射击游戏人物，设计敌我弹幕，设计道具技能等RPG元素，设计碰撞检测方法，进行画面渲染，收集游戏美工素材等工作。
开发出弹幕射击游戏开发引擎的基本组件，并在以后加以完善，形成一个成熟的弹幕游戏开发引擎系统。
开发出一个优秀的弹幕射击游戏，并在其中融入RPG元素。
二、课题研究的内容
从实际出发，在有限的时间内完成项目目标，依据目标，研究内容主要分为3个流程：开发模型设计，开发引擎设计，弹幕游戏设计
1)开发模型设计
对弹幕射击游戏中的所有资源内容框架依照面向对象方法进行设计，设计出一个规范弹幕游戏数据模型。分析现有游戏的框架并加以改进，设计得出一个弹幕游戏通用框架和通用模型。根据设计出的框架和数据模型进行后续开发，降低开发成本，加快开发速度。
天津大学
Android实训项目开题报告登记表
小组成员：蒋星韬
苗宇锴
谢利娟
所在院校：软件学院
专业方向：软件工程
导师I：阎 赫
单位：中软国际
导师II：张 怡
单位：
开题日期：2013年06月03日
中软国际技术部制
填表日期：2013年06月03日
实训题目
弹幕射击游戏设计与开发
课题来源及类型
企业项目
本课题国内、外的研究动态以及课题意义：
三、课题的可行性分析
课题持续时间只有五周，本项目又是一个复杂多变的游戏，因此我们小组的开发压力也比较大。不过，对于本课题的可行性方面，首先是技术可行性。我们小组组长是ACM队主力队员，熟悉算法编程，也曾是JavaFX游戏开发的主要负责人之一。苗宇锴同学则有丰富游戏开发经验，多次主导小中型游戏的开发过程。谢利娟同学则提前接触过Android语言，并独立撰写了Android客户端。其次是时间可行性，我们小组有完善的周期表、计划表和任务进度安排表的管理机制，严格控制各项任务的开始与结束时间，不拖延整体项目进度。
ACE框架在网络游戏服务器中的设计与应用
ＡＣＥ框架在网络游戏服务器中的设计与应用作者：陶道万旺根来源：《现代电子技术》2008年第08期摘要：由于操作系统及通信平台的多样性，通信软件开发者往往要面对诸多问题，而利用软件设计模式能够帮助开发者成功完成任务并开发出高性能的通信软件。
介绍ACE框架在通信领域中的面向对象的设计模式以及使用ACE框架构建通信系统软件所带来的优势，并提出了一种网络服务器架构以及基于模块设计服务器系统软件的思想。
最后结合具体应用，详细讲述如何利用ACE中的若干设计模式及组件框架进行网络服务器通信底层模块的设计和实现。
关键词：自适配通信环境；中间件；网络服务器系统；设计模式中图分类号：TP393文献标识码：B文章编号：1004-373X(2008)08-153-(School of Communication and Information Engineering,ShanghaiAbstract：Due to difference of hardware and diversity of communication system,developers of communication software have to face many problems.Those problems can be solved by using software design pattern and programmers are easier to develop highperformance communication software.This paper introduces the OO design pattern of ACE framework in communication and its advantage.It also puts forward an idea of networked server architecture and modularization design in software.At last this paper illustrates how we use the design pattern and the module of the ACE framework to design the basic communication module of our game networked game serverKeywords：adaptive communication environment;middleware;network server system;design随着计算机网络的发展，特别是因特网的出现，数字娱乐和网络游戏产业得到了蓬勃的发展，异军突起的网络游戏成为中国网络产业中的先锋。
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ACE 框架在网络游戏服务器中的设计与应用陶 道,万旺根(上海大学通信与信息工程学院 上海 200072)摘 要:由于操作系统及通信平台的多样性,通信软件开发者往往要面对诸多问题,而利用软件设计模式能够帮助开发者成功完成任务并开发出高性能的通信软件。
介绍ACE 框架在通信领域中的面向对象的设计模式以及使用ACE 框架构建通信系统软件所带来的优势,并提出了一种网络服务器架构以及基于模块设计服务器系统软件的思想。
最后结合具体应用,详细讲述如何利用ACE 中的若干设计模式及组件框架进行网络服务器通信底层模块的设计和实现。
关键词:自适配通信环境;中间件;网络服务器系统;设计模式中图分类号:TP393 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2008)082153204Design and Application of ACE Frame w ork in N et w orked G ame ServerTAO Dao ,WAN Wanggen(School of Communication and Information Engineering ,Shanghai University ,Shanghai ,200072,China )Abstract :Due to difference of hardware and diversity of communication system ,developers of communication software have to face many problems.Those problems can be solved by using software design pattern and programmers are easier to de 2velop high 2performance communication software.This paper introduces the OO design pattern of ACE f ramework in communi 2cation and its advantage.It also puts forward an idea of networked server architecture and modularization design in software.At last this paper illustrates how we use the design pattern and the module of the ACE f ramework to design the basic commu 2nication module of our game networked game server software.K eywords :adaptive communication environment ;middleware ;network server system ;design pattern收稿日期:2007210212基金项目:信息产业部电子信息产业发展基金(2005688)上海市重点学科建设项目(T0102) 随着计算机网络的发展,特别是因特网的出现,数字娱乐和网络游戏产业得到了蓬勃的发展,异军突起的网络游戏成为中国网络产业中的先锋。
而由于信息技术的进步,计算机、手机以及不同的传媒终端等不断涌现,如何将这些众多不同的终端通过互联网进行互联互动成为一大技术难点,而这些难点的突破取决于网络游戏服务器的开发。
目前在各种服务器通信软件的设计和开发中,已经广泛地使用到软件设计模式。
尤其在大型的服务器通信软件开发中常会采用模块化设计。
当一个庞大的服务器系统执行任务时,往往要通过其中不同的模块进行协作完成,在这种情况下各机间的数据通信会变得异常繁琐和复杂。
另外不同操作系统通信机制的不同也会影响通信软件的开发和效率,网络编程人员通常从底层进行开发,这大大增加了软件开发的难度和周期。
针对以上存在的问题,ACE 自适应通信构架给出了良好的解决方案,ACE 能够跨越多种操作系统平台,可进行通用的网络编程任务,并结合软件设计模式[1],避免了通信软件根据不同环境需要重新开发的弱点,减少了软件开发的周期和资金,简化和强化了系统的设计实现。
1 ACE 框架ACE 自适应通信环境(ADAPTIV E Communication Environment )[2]是可以自由使用、开放源码的面向对象(OO )框架(Framework ),在其中实现了许多用于并发通信软件的核心模式。
ACE 提供了一组丰富的可复用C ++Wrapper Facade (包装外观)和框架组件,可跨越多种平台完成通用的通信软件任务,其中包括:事件多路分离和事件处理器分派、信号处理、服务初始化、进程间通信、共享内存管理、消息路由、分布式服务动态(重)配置、并发执行和同步等。
ACE 体系结构[3]包括3个基本层次:操作系统适配层、C ++包装层、框架组件层。
操作系统适配层直接驻留在用C 写成的本地OS API 之上,将ACE 中的其他层与OS API 相关联的平台专有特性屏蔽开来。
由于ACE 操作适配层所提供的抽象,极大地增强了ACE 的可移植性和可维护性。
C ++包装层通过提供类型安全的C ++接口简化通信应用程序的开发,各种应用可以有选择地继承、聚合或实例化其中的组件来使用这些包装。
ACE 还包括一个高级的网络编程框架,集成并增强较低层次的351C++包装层,该框架支持并发分布式服务动态配置。
大多数的网络化应用可以通过ACE 这样的可移植中间件进行开发,因为ACE 封装并加强了本地操作系统机制,通过其组件可以移除底层操作系统API 的繁琐和易错性创建可重用的网络程序。
2 网络游戏服务器系统框架的设计在设计网络服务器的过程中,如何保证服务器的安全和最大限度地支持更多的客户端连接是摆在开发者面前一个重要的问题。
为了解决这2大问题,根据经验,在开发游戏服务器的过程中,采用如下的服务器架构可有效解决上述2个问题。
2.1 支持Gate 的游戏服务器架构在该架构下,Client 和G ate Server 相连,而不是直接和G ame Server 相连。
G ate Server 主要负责转发客户端和G ame Server 之间的数据包,G ame Server 负责处理游戏的所有逻辑。
如图1所示。
图1 支持G ate 的服务器系统架构采用该架构,有如下几个优点:客户端通过G ate Serv 2er 和游戏服务器G ame Server 相连,G ame Server IP 对外不可见,这样G ame Server 更安全、更不易受攻击。
一个G ame Server 同样也可以对应若干个Gate Server ,当某个G ate Server 受攻击或停机后,其他的G ate Server 仍然照常运行,和其他G ate Server 相连的客户端仍然可正常进行游戏;可支持更多的客户端连接。
G ate Server 把众多的客户端连接分散到多个G ame Server 中去,而不是独自来承担,从而可支持更多的客户端连接;G ate Server 可分担一部分安全管理工作,减轻Game Server 的压力。
例如若某个客户端在一段时间内不发数据包,则把该客户端踢下线的工作可由Gate Server 来完成。
2.2 软件功能模块划分在设计服务器框架时,有一个基本原则,即框架和通信底层的具体实现需要分离,通信底层的具体实现不影响框架代码的修改。
因为通信底层的具体实现有很多方式,不同操作系统平台的具体实现差别也很大。
例如仅在W in 2dows 平台下就有基于Windows 消息机制的、基于事件机制的、也有基于完成端口I/O 模型的实现等。
采用框架与通信底层相分离的原则,也有利于利用一些成熟的开发框架,比如使用的ACE 框架。
这样,当采用一种新的通信技术实现通信底层时,则可以不改变服务器框架,而只需要修改通信底层。
在设计服务器时按照服务器框架与通信底层相分离的原则,将服务器框架设计为多个模块。
并生成相应的动态链接库以供调用。
软件模块框架如图2所示。
图2 软件模块框架在软件模块划分中,通信底层由线程模块和通信模块组成,上层则由同步、联机管理和兴趣区管理等模块组成。
其中同步模块是基于保守/乐观的同步算法构建的服务器同步子系统,客户端方面则可以使用航位推测法减少服务器的发包频率。
兴趣区管理模块用于相关性信息过滤,通过订购玩家感兴趣的范围,可以有效减低网络带宽消耗和服务器负载。
联机管理模块主要负责数据封包中的通信协议以及数据报的压缩和加密,在数据包中采用加密以增加服务器系统的安全性能,采用压缩以减少网络带宽消耗。
3 服务器系统通信底层的实现3.1 线程模块的实现在设计线程模块中使用ACE 框架中的ACE _Task类和ACE _Message _Queue 来实现主动对象模式[5],用于处理主动对象,实现多线程处理。
传统的对象是被动的代码段,对象中的代码是在对他发出方法调用的线程中执行的,当方法被调用时,调用线程将阻塞,直至调用结束。
而主动对象却不一样。
这些对象具有自己的命令执行线程,主动对象的方法将在自己的执行线程中执行,不会阻塞调用方法。
由于主动对象的方法调用不会阻塞,这样就提高了系统响应速度。
设计中主动对象继承ACE _Task ,应用open 进行初始化,并派生线程去循环判断方法队列中是否有方法对象,若队列不为空则将方法出队并执行。
如图3所示。
在创建任务和主动对象时,从ACE _Task 类派生子类,在子类派生之后,采取以下步骤:(1)实现服务初始化和终止方法:open ()方法应该包含所有专属于任务的初始化代码;close ()方法则包含相应的终止方法。
(2)调用启用(Activation )方法:在主动对象实例化后,必须通过调用activate ()启用他。
在主动对象中创建的线程的数目,以及其他一些参数,需传递给activate ()方451法,activate ()方法会使svc ()方法成为所有他生成的线程的启动点。
(3)实现服务专有的处理方法:在主动对象被启用后,各个新线程在svc ()方法中启动。
图3 任务结构示意图并发策略实现的程序流程如图4所示:图4 线程模块执行流程图3.2 通信模块的实现3.2.1 反应器ACE Reactor 和前摄器ACE ProactorACE Reactor (反应器)和Proactor (前摄器)是可扩展的面向对象多路分离器[4],他们分派应用专有的处理器,以响应多种类型的基于I/O 、定时器、信号和同步的事件。